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2019年一级造价工程师《土建》第四章第二节考点第二部分

作者:d88  来源:d88尊龙  时间:2020-04-24 21:28  点击:

  2)水泥混凝土路面轨道摊铺机施工。高等级公路水泥混凝土路面的技术标准(如平整度)要求高,工程数量大,要保证施工进度和工程质量,应尽可能采用机械化施工。轨道式摊铺机铺筑混凝土板,就是机械施工的一种方法,它利用主导机械(摊铺机、拌和机)和配套机械(运输车辆、振捣器等)的有效组合,完成铺筑混凝土板的全过程。其工艺流程及设备组合如图4.2.10所示。

  3)水泥混凝土路面滑模式摊铺机施工。滑模式摊铺机是机械化施工中自动化程度很高的一种方法。它具有现代化的自控高速生产能力,与轨道式摊铺机械施工不同,滑模式摊铺机不需要人工设置模板,其模板就安装在机器上。机器在运转中将摊铺路面的各道工序:铺料、振捣、挤压、熨平、设传力杆等一气呵成,机器经过之后,即形成一条规则成型的水泥混凝土路面,可达到较高的路面平整度要求,特别是整段路的宏观平整度更是其他施工方式所无法达到的。

  常用的筑路机械包括土石方施工机械、压实机械和路面施工机械。1.土石方施工机械

  道路工程施工中常用的土石方施工机械有推土机、铲运机、平地机、装载机、挖掘机和破碎筛分机械。其中推土机、铲运机、装载机和挖掘机在其他工程中亦为常见,不做介绍。

  (1)平地机。平地机是在前后轮轴之间装一平地板,可按各种坡度要求平整地面和摊铺物料的铲土运输机械,更换工作装置后还可以进行多种作业。其工作装置有推土铲和松土器,可进行地面平整、挖沟、刮土、推土、松土、除雪等多种作业。

  平地机是由拖拉机作牵引动力的机械,分机械操纵式和液压操纵式两种。根据车轮数目,又有四轮与六轮两种。

  (2)破碎筛分机械。破碎筛分机械是一种可将开采得到的岩石破碎,并按一定规格进行筛分的机械设备。为了满足各种基本建设工程对碎石的需求,破碎筛分机械已成为一种不可缺少的施工设备。

  压实机械是一种利用机械自重、振动或冲击的方法,对被压实材料重复加载,排除其内部空气和水分,使之达到一定密实度和平整度的作业机械。根据工作原理的不同,压实机械可分为静力压路机、振动压路机和夯实机械三类。

  (1)静力压路机。静力压路机是用碾轮沿被压实材料表面往复滚动,靠自重产生的静压力作用,使被压物产生永久变形达到压实的目的。静力压路机又分为光轮压路机和轮胎压路机。

  1)光轮压路机。光轮压路机又称钢轮压路机,用来压实路基路面,有时也被用来碾压密实土方,是公路和城市道路施工必备的施工机械。根据光轮压路机的整机质量,可分为轻型(6?8t)、中型(8?10t、10?12t)、重型(12?15t以上)。轻型压路机大多为二轮二轴式,适用于城市道路、简易公路路面压实和临时场地压实及公路养护工作等;中型压路机有二轮二轴式和三轮二轴式两种,前者大多用来压实、压平各种路面,后者大多用于压实路基、地基以及初压铺砌层;重型压路机大多为三轮二轴式,主要用于最终压实路基和其他基础层。

  2)轮胎压路机。轮胎压路机用于压实工程设施基础,压平砾石、碎石、沥青混凝土路面,是市政、公路和水利等工程不可缺少的压实机械。轮胎压路机具有可增减配重与改变轮胎充气压力的性能。轮胎对被压实材料既有一定的静负荷,又有一定的缓冲作用,故压实砂质土壤和黏性土壤都能取得良好的效果,即压实时不破坏原有的黏度,使各层间有良好的结合性能。在压实碎石路面时,不会破坏碎石的棱角。由于前轮能够摆动,故压实较均匀,不会出现假象压实。

  (2)振动压路机。振动压路机是在静力压路机的碾轮上安装激振机构,工作时,碾轮沿被压实材料表面做往复滚动,又以一定的频率、振幅对被压实材料振动,使被压层间同时受到碾轮的静压力和振动力的综合作用,提高压实效果。振动压路机适用于公路工程的土方碾压,垫层、基层、底基层的各种材料碾压,在沥青混凝土路面施工时,初压和终压适宜静压,在复压时可以使用振动碾压。振动压路机以其行走形式不同分为拖式(单轴单轮)、手扶式(单轴两轮、两轴两轮)、自行式(两轴两轮常规式、两轴组合式、两轴综合式)三种类型。新型压路机有轮胎驱动光轮式振动压路机和轮胎驱动凸块式振动压路机,适用于各种土质的碾压,压实厚度可达150cm;还有适宜边坡、路肩、堤岸、水渠、人行道、管道沟槽等狭窄地段施工的手扶振动压路机;适用黏土坝坝面板压实的平斜面两用振动压路机等。

  夯实机械是一却冲击式机械,适用于对黏性土壤和非黏性土壤进行夯实作业,夯实厚度可达到1?1.5m。在筑路施工中,可用在桥背涵侧路基夯实、路面坑槽的振实,以及路面养护维修的夯实、平整。

  根据夯实冲击能量大小,分为轻型(0.8?1kN· m)、中型(1?10kN·m)和重型(10?50kN·m)三种。按结构和工作原理分为自由落锤式夯实机、振动平板夯实机、振动冲击夯实机、爆炸式夯实机和蛙式夯实机。

  1)沥青混凝土摊铺机。沥青混凝土摊铺机是用于铺筑沥青混凝土路面的专用设备。

  沥青混凝土摊铺机与沥青混凝土搅拌设备、自卸汽车配套施工,适用于公路、城市道路、机场等铺筑作业。

  履带式摊铺机的最大优点是对路基的不平度敏感性差,因而摊铺工作稳定性好,又因其接地压力低,具有较大的牵引力,所以很少出现打滑现象,多用于新建公路及大规模的城市道路施工。

  轮胎式沥青混凝土摊铺机的最大优点是机动性好,适用经常转移工地或较大距离的运行。但在摊铺宽度较大、厚度超厚时,轮胎易出现打滑现象,轮胎式摊铺机多用于城市道路施工。

  目前,大量用于公路建筑施工的沥青混凝土摊铺机多为进口设备。其共同特点是微机控制,精度高,速度快。

  2)水泥混凝土摊铺机。水泥混凝土摊铺机是完成水泥混凝土路面铺筑的专用机械。除发动机外,主要由布料机、捣实机、平整机、表面修光机组成。

  水泥混凝土摊铺机适用于水泥混凝土路面(公路、机场跑道、大面积地坪等)的混凝土摊铺。

  (2)沥青洒布机。沥青洒布机是一种黑色路面机械,沥青贯入式路面在碎石层摊铺碾压挤密实、平整均勻后,在表面清扫干净、保持干燥的基层上用沥青洒布机喷洒第一遍沥青;在趁热撒布嵌缝料均匀覆盖后,再由沥青洒布机喷洒第二遍沥青,直至喷洒罩面沥青形成路面。沥青洒布机被用来运输与洒布各类液态沥青。

  沥青洒布机按运行方式可分为自行式和拖式两种。自行式是将整套沥青洒布设施装在汽车底盘上,沥青油箱容量大,适用于大型路面工程和距离沥青供应基地较远的野外筑路工程。拖式又分手压式和机压式,手压式是手压油泵,机压式是单缸柴油机驱动油泵,拖式沥青洒布机构造简单,适用于路面维修。

  1.桥梁墩台施工桥梁墩台按其施工方法分为整体式墩台和装配式墩台两大类,相应的施工方法也分为两大类:一是整体式墩台的现场就地浇筑与砌筑;二是装配式墩台的拼装预制类施工。

  1)石砌墩台。在石料丰富的地区,采用石硇墩台可以节省大量的水泥,而且经久、耐用。石砌墩台应采用石质均匀、不易风化无裂缝的石料,其强度不得低于设计要求。

  墩台砌筑前应按设计图放出大样,按大样图用挤浆法分段砌筑。砌筑时还应计算砌筑层数,选好石料,严格控制平面位置和高度。

  砌石时所采用的施工脚手架应环绕墩台搭设,主要用以堆放材料。轻型脚手架有适用于6m以下墩台的固定式轻型脚手架、适用于25m以下墩台的简易活动脚手架;较高的墩台可用悬吊脚手架。

  2)混凝土墩台。混凝土墩台的施工与混凝土构件施工方法相似,它对混凝土结构模板的要求也与其他钢筋混凝土构件模板的要求相同,但模板、支架稳定计算中应考虑风力影响。根据施工经验,当墩台高度小于30m时采用固定模板施工;当高度大于或等于30m时常用滑动模板施工。墩台的混凝土具有自身的特点,施工时应特别注意,其特点为:

  ①墩台混凝土特别是实体墩台均为大体积混凝土,水泥应优先选用矿山渣水泥,火山灰水泥,采用普通水泥时强度等级不宜过高。

  ②当墩台截面小于或等于100m2时应连续灌注混凝土,以保证混凝土的完整性;当墩台截面大于100m2时,允许适当分段浇筑。分块数量,墩台水平截面积在200m2内不得超过2块;在300m2以内不得超过3块。每块面积不得小于50m2。

  ④墩台混凝土分块浇筑时,接缝应与墩台截面尺寸较小的一边平行,邻层分块接缝应错开,接缝宜做成企口形。

  ②上下管节安装就位后,应采用四根竖方木对称设置在管柱四周并绑扎牢固,防止撞击错位。

  (2)装配式墩台施工。装配式墩台适用于山谷架桥、跨越平缓无漂流物的河沟、河滩等的桥梁,特别是在工地干扰多、施工场地狭窄、缺水与砂石供应困难地区,其效果更为显著。装配式墩台有砌块式、柱式和管节式或环圈式墩台等。

  1)砌块式墩台施工。砌块式墩台的施工大体上与石砌墩台相同,只是预制砌块的形式因墩台形状不同而有很多变化。

  2)柱式墩台施工。装配式柱式墩系将桥墩分解成若干轻型部件,在工厂工地集中预制,再运送到现场装配,其形式有双柱式、排架式、板凳式和刚架式等。施工工序为预制构件、安装连接与混凝土填缝养护等。其中拼装接头是关键工序,既要牢固、安全,又要结构简单便于施工。常用的拼装接头有泵插式接头、钢笳锚固接头、焊接接头、扣环式接头、法兰接头等几种。

  (1)明挖扩大基础施工。扩大基础的施工方法通常是采用明挖的方式进行的。其施工的主要内容包括基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理以及砌筑(浇筑)基础结构物等。

  1)基础的定位放样。在基础开挖前,先进行基础的定位放样工作,以便正确地将设计图上的基础位置准确地设置到桥址上。

  2)陆地基坑开挖。一般基底尺寸应比设计平面尺寸各边增宽0.5?1.0m,可采用垂直开挖、放坡开挖、支撑加固或其他加固的开挖方法。

  3)水中基础开挖。最常用的施工方法是围堰法。常用的围堰形式有土围堰、木(竹)笼围堰、钢板桩围堰、套箱围堰等。

  6)基础圬工浇(砌)筑。通常可分为无水砌筑、排水砌筑及水下灌注三种情况。

  (2)桩与管柱基础施工。沉入桩常用的施工方法有锤击沉桩、射水沉桩、振动沉桩、静力压粧、水中沉桩等。管柱基础施工是在水面上进行,按施工时是否需设置防水围堰而技术难度有所不同。

  2)射水沉桩。射水沉桩施工方法的选择应视土质情况而异,在砂夹卵石层或坚硬土层中,一般以射水为主,锤击或振动为辅;在亚黏土或黏土中,为避免降低承载力,一般以锤击或振动为主,以射水为辅,并应适当控制射水时间和水量。

  3)振动沉桩。振动沉桩适用于沙质土、硬塑及软塑的黏性土和中密或较松散的碎、卵石类土。对于软塑类黏土及饱和沙质土,当基桩入土深度小于15m时,可采用振动沉桩机。除此情况外,宜采用射水配合沉粧。

  5)水中沉桩。在河流水浅时,一般可搭设施工便桥、便道、土岛和各种类型脚手架组成的工作平台,其上安置桩架并进行水中沉粧作业。在较宽阔的河中,可将桩安设在组合的浮体上或固定平台,亦可使用专用打桩船。

  桥梁承载结构的施工方法多种多样,常用的有支架现浇法、预制安装法、悬臂施工法、转体施工法、顶推法施工、移动模架逐孔施工法、横移法施工、提升与浮运施工。

  (1)支架现浇法。支架现浇法是指在桥跨间设置支架,在支架上安装模板、绑扎钢筋、现场浇筑桥体混凝土,达到强度后拆除模板。

  就地浇筑施工无须预制场地,而且不需要大型起吊、运输设备,梁体的主筋可不中断,桥梁整体性好。它的缺点主要是工期长,施工质量不容易控制;对预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大;施工中的支架、模板耗用量大,施工费用高;搭设支架影响排洪、通航,施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。

  (2)预制安装法。预制安装法是指在预制工厂或在运输方便的桥址附近设置预制场进行梁的预制工作,然后采用一定的架设方法进行安装。预制安装法施工一般是指钢筋裩凝土或预应力混凝土简支梁的预制安装。预制安装的方法很多,根据实际情况可采用自行式吊车安装、跨墩龙门架安装、架桥机安装、扒杆安装、浮吊安装等。各需不同的安装设备,可根据施工的实际情况合理选择。

  1)由于是工场生产制作,构件质量好,有利于确保构件的质量和尺寸精度,并尽可能多的采用机械化施工。

  5)将构件预制后由于要存放一段时间,因此在安装时已有一定龄期,可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。

  悬臂施工法是大跨径连续梁桥常用的施工方法,属于一种自架设方式。悬臂施工法是从桥臂开始,两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。前者称悬臂浇筑施工,后者为悬臂拼装施工。

  悬臂浇筑法是利用挂篮在桥墩两侧对称浇筑箱梁节段,待已浇节段混凝土强度达到要求的张拉强度后进行预应力张拉,然后移动挂篮进行下一节段施工,直至全桥合拢。

  悬臂拼装指在预制场预制梁节段,然后进行逐节对称拼装。拼装方法主要有扒杆吊装法、缆索吊装法、提升法等。

  1)悬臂施工宜在营运状态的结构受力与施工阶段的受力状态比较近的桥梁中选用, 如预应力混凝土T形刚构桥、变截面连续梁桥和斜拉桥等。

  2)非墩梁固接的预应力混凝土梁桥,采用悬臂施工时应采取措施,使墩、梁临时固结。

  4)悬臂浇筑施工简便,结构整体性好,施工中可不断调整位置,常在跨径大于100m的桥梁上选用;悬臂拼装法施工速度快,桥梁上下部结构可平行作业,但施工精度要求比较高,可在跨径100m以下的大桥中选用。

  1)悬臂浇筑梁体一般应分四大部分浇筑:墩顶梁段(0号块);墩顶梁段(0号块)两侧对称悬浇梁段;边孔支架现浇梁段;主梁跨中合龙段。

  ①预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工中,顶板、腹板纵向预应力筋的张拉顺序一为上下、左右对称张拉,设计有要求时按设计要求施做。

  (4)转体施工法。转体施工是将桥梁构件先在桥位处岸边(或路边及适当位置)进行预制,待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。转体施工其静力组合不变,它的支座位置就是施工时的旋转支承和旋转轴,桥梁完工后,按设计要求改变支承情况。

  4)节省木材,节省施工用料。采用转体施工与缆索无支架施工比较,可节省木材80%,节省施工用钢60%。

  5)减少高空作业,施工工序简单,施工迅速,当主要结构先期合拢后,给以后施工带来方便。

  6)转体施工适合于单跨和三跨桥梁,可在深水、峡谷中建桥采用,同时也适应在平原区以及用于城市跨线)大跨径桥梁采用转体施工将会取得良好的技术经济效益,转体重量轻型化、多种工艺综合利用,是大跨及特大路桥施工有力的竞争方案。

  (5)顶推法施工。顶推施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地,分节段预制,并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体,然后通过水平千斤顶施力,将梁体向前顶推出预制场地。之后继续在预制场进行下一节段梁的预制,循环操作直至施工完成。

  1)顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁,施工费用低,施工平稳无噪声,可在水深、山谷和高桥墩上采用,也可在曲率相同的弯桥和坡桥上使用。

  2)主梁分段预制,连续作业,结构整体性好;由于不需要大型起重设备,所以施工节段的长度一般可取用10?20m。

  3)桥梁节段固定在一个场地预制,便于施工管理,改善施工条件,避免高空作业。同时,模板、设备可多次周转使用,在正常情况下,节段的预制周期为7?10d。

  5)顶推法宜在等截面梁上使用,当桥梁跨径过大时,选用等截面梁会造成材料用量的不经济,也增加施工难度,因此以中等跨径的桥梁为宜,桥梁的总长也以500?600m为宜。

  (6)移动模架逐孔施工法。逐孔施工是中等跨径预应力混凝土连续梁中的一种施工方法,它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工,直到对岸。

  2)有良好的施工环境,保证施工质量,一套模架可多次周转使用,具有在预制场生产的优点。

  3)机械化、自动化程度高,节省劳力,降低劳动强度,上下部结构可以平行作业,缩短工期。

  4)通常每一施工梁段的长度取用一孔梁长,接头位置一般可选在桥梁受力较小的部位。

  (7)横移法施工。横移施工是在拟待安置结构的位置旁预制该结构物,并横向移运该结构物,将它安置在规定的位置上。

  横移施工多采用卷扬机、液压装置并配以千斤顶进行。由于混凝土桥具有较大的自重,横移法施工常在钢桥上使用。

  横向位移施工多用于正常通车线路上的桥梁工程的换梁。为了尽量减少交通的中断时间,可在原桥位旁预制并横移施工。

  (8)提升与浮运施工。这是一种采用竖向运动施工就位的方法。提升施工是在未来安置结构物以下的地面上预制该结构并把它提升就位。浮运施工是将桥梁在岸上预制,通过大型浮船移运至桥位,利用船的上下起落安装就位的方法。

  通常采用支架现浇法和预制安装法,后者主要用于预应力混凝土梁(板)桥施工。

  1)逐孔现浇法。又分为在支架上逐孔现浇法和移动模架逐孔现浇两种。与一般现浇法不同处仅在于只需在一孔(或两孔间)设置支架。

  变截面连续梁桥主要用于大中跨径连续梁桥。常用施工方法有支架现浇法及悬臂施工法,前者适用于旱地且跨径不太大的桥梁。

  预应力混凝土连续刚构桥通常用在较大跨径的梁式桥梁上,一般釆用悬臂浇筑法施工。

  钢梁桥包括简支或连续体系的钢板梁和钢桥梁桥。钢梁桥一般为工厂加工,现场架设施工。钢梁桥架设方法很多,主要有整孔吊装法、支架拼装法、缆索吊拼装法、转体法、顶推法、拖拉法和悬臂拼装法。拖拉法与悬臂法使用较多。

  拖拉法是将钢梁在路堤、支架或已拼好的钢梁上拼装,并在其下设置上滑道,在拼装台顶台和墩台顶面设置下滑道,通过滑车组或绞车等将钢梁拖至预定桥孔就位。

  (1)石拱桥主拱圈施工。对于石拱桥这种砌桥结构,一般采用拱架法施工。拱架形式有满堂式、撑架式等。

  (2)系杆拱桥施工。系杆拱桥属于无外部推力体系,拱圈所产生的推力由系杆承担,而系杆所受拉力是随着拱圈和桥道梁的形成而逐渐形成的,所以,其施工工艺较为复杂。

  对钢筋混凝土系杆拱桥,最简便的施工方法是支架法。当采用钢筋混凝土吊杆和系时,通常在拱肋混凝土强度达到要求后,先在桥跨上加临时荷载,使吊杆和系杆中的钢内产生.额外的拉力后再绕筑混凝土,最后在卸去临时荷载后使吊杆、系杆内产生一定预应力,避免混凝土裂缝。必要时,系杆拱桥也可采甩预制拼装,以加快施工进度。

  对于大跨径单孔系杆拱桥,一般先利用缆索吊装或转体(对飞燕式)架设钢管拱圈,此时,对单跨拱由于钢管拱本身产生的推力不大,可利用墩台抵抗或设置临时拉索来平衡推力,对三跨飞燕式则利用中跨半拱和边跨半拱互相平衡。待拱形成后,再浇筑管内混凝土和吊装桥道梁,与此同时,同步施加相应的系杆拉力。

  (3)整体型上承式拱桥施工。整体型上承式拱桥包括桁架拱桥、刚架桥。对普通中小跨径桁架拱桥可采用支架安装、无支架吊装、转体和悬臂安装等,对于大跨径桁式组合拱桥,通常采用悬臂安装施工。

  (4)普通型钢筋混凝土拱桥施工。普通型钢筋混凝土拱桥指除桁架拱桥、刚架拱桥、系杆拱桥以外的所有拱桥。普通型拱桥的共同特点是以主拱圈为主要承重结构,并且有外部水平推力。

  1)有支架施工。普通型拱桥不论其形式如何,在有条件的地方以及采用其他施工方法受限的地方都可以来用在拱架上浇筑、拼装的方法施工主拱圈。拱架形式可以是堂满式、撑架式,也可以是斜拉式、拱式等。其中对拱式拱架又分为外置式拱架和埋置式拱架,后者又称为劲性骨架。劲性骨架法是特大跨径拱桥的主要施工方法。

  2)无支架施工。除上述有支架施工外,更为广泛采用的是无支架缆索吊装法。缆索吊装法是通过设置吊运天线来完成预制拱段(构件)的纵向与竖向运输,从而完成拱圈拼装。其拼装施工的关键在于吊运系统(包括锚旋、塔架、天线)的可靠性以及吊装与扣挂的安全以及工段位置确定。缆索吊装也是有支架施工中外置式钢拱架、埋置式换架(劲性骨架)以及钢管混凝土拱中钢管拱的架设手段。

  3)转体施工法。根据两岸地形情况,有时也采用转体施工方法。转体施工的成败在于转动系统的可靠性和转动过程中悬扣系统、拱圈等昀受力、稳定是否在安全范围内。

  4)悬臂施工法。钢筋混凝土拱的悬臂施工主要有两种方法:一是塔架斜拉扣挂方式,即在拱桥墩台处设立临时塔架,用斜拉索系吊已通过挂篮浇成的拱圈段,这样,浇一段就系吊一段,直至合拢。二是桁架式,即借用专用挂篮,结合使用斜吊钢筋将拱圈、拱上立柱和预应力混凝土桥面板齐头并进,边浇筑拱圈边构成桁架,直至合拢。采用前者施工时,需特别注意斜拉索力、拱圈受力、标高的变化;采用后者施工时,鉴于其属于自架设施工方式,除需注意施工中结构的受力、稳定外,特别要加强施工标高的控制。

  悬索桥施工包括锚碇施工、索塔施工、主缆(吊杆)施工和加劲梁施工几个主要部分。

  锚旋分重力式锚和隧道锚两种。锚碇(特别是重力式锚)一般均系大体积混凝土结构,施工按常规的方法进行。

  混凝土索塔通常采用滑模、爬模、翻模并配以塔吊或泵送浇筑;钢索塔一般为吊装施

  主缆架设主要有空中纺丝法(AS法)和预制平行索股法(PPWS法)两种。AS法是指以卷在卷筒上的单根通长钢丝为原料,采用移动纺丝轮在空中来回架设钢丝(纺丝)形成索股,进而形成主缆。PPWS法是指对主缆中的索股(索股中钢丝根数按设计规定有多有少)进行工厂预制,然后逐根架设索股。

  加劲梁的架设方法因加劲梁的构造形式不同而异。对桁架式加劲梁可采用单根杆件、桁架片或桁架段(节段)架设法;:对箱形加劲梁或混凝土箱(板)加劲梁(对小跨悬索桥)则采用节段预制吊装法。加劲梁架设顺序有两种,即从主塔开始向两侧推进和从中跨的跨中和边跨桥墩(台)开始向主塔推进。

  斜拉桥主梁施工一般可采用支架法、顶推法、转体法、悬臂浇筑和悬臂拼装(自架设)方法来进行。在实际工作中,对混凝土斜拉桥则以悬臂浇筑法居多,而对结合梁斜拉桥和钢斜拉桥则多采用悬臂拼装法。

  悬臂浇筑法是在塔柱两侧用挂篮对称逐段浇筑主梁混凝土直至合拢。目前使用较多的是前支点挂篮。前支点挂篮是将挂篮后端锚固在已浇梁段上,并将待浇段的斜拉索锚在挂篮前端,由斜拉索已浇梁段来共同承担待浇节段的混凝土重力,相当于将传统挂篮中的悬臂受力变为简支受力。不足之处是在浇筑一个节段混凝土过程中宴分阶段调索,工艺复杂。

  悬臂拼装法是利用适宜的起吊设备从塔柱两侧逐节对称拼装梁体直至合拢。与悬臂浇筑一样,施工中对非塔、梁、墩固结的斜拉桥也要作临时固结处理。

  (1)挖基。基坑的开挖应根据土质、基坑深度、工期以及有无地下水或地表水等因素,采用人工或机械挖基。挖基要领、运土与弃土,可比照明挖基础施工的有关规定和要求办理。基底高程必须按设计(包括预留上拱度)严格控制,一切松散浮土必须清除,若有局部超挖之处,不能用松土填补,只能在砌筑基础时调平。如基底不够密实,可进行原地面夯实,或夯填一层卵石、碎石。基坑开挖后,如发现土质与设计资料不符或有疑问时,应在基底高程处取土样做土工试验;对于土质和结构复杂的涵洞,必要时可在基底做载重试验来确定地基承载力。基础砲筑前,应经过检查部门的检验(或委托检验),并在工程检查证上签字后才能砌筑基础。

  (2)砌筑基础。涵洞基础若就地灌筑混凝土,必须根据基础放样线立模板,然后灌筑混凝土;如基础是浆砌片石,则依据基础放样线在基坑底面上钉小木桩,作为砌筑时的依据,并在基础应砌筑的高度上钉几个横向木桩,桩上钉钉,拉水平细线以控制基顶高程。

  基础的砲筑还应按设计图纸的要求留出沉降缝的位置,在灌筑基础混凝土时,可用沥青浸制木板作隔板和混凝土一起灌筑至基础中。如施工时不用木板,沉降缝亦可用黏土填塞。如基础是浆砌片石,沉降缝处砌筑端面应垂直、整齐、方正、不得交错;填塞物应紧密填实。当基础不厚,在砌完后用黏土填满沉降缝。如基础较厚,可边砲边填黏土,并在流水面边缘以1:3水泥砂浆填塞,深约150mm。

  沿涵洞中心线孔径范围内的基顶形状,应与流水槽形状相符,在砌筑基础时,一般在流水槽部分少砌10?20mm,以后再抹10?20mm的水泥砂浆形成平顺的流水槽。

  为了严格掌握边墙断面尺寸,当在基顶已放好边墙底平面尺寸后,利用木板条制成边墙断面挂线样板,把它固定在沉降缝的位置上,挂上线绳作为砌筑时的依据。为了防止它走动,应经常检查边墙的沉降缝和基础沉降缝的位置是否一致,以确保工程质量。边墙顶部与盖板接触面以下0.4m范围内,用C15混凝土,此部分以下及翼墙均有M10水泥砂浆砌片石。

  1.施工工序围堰(筑坝)→抽水→除淤清基→管位放样→基槽开挖→铺筑垫层→浇捣管基→排管→接缝处理→端墙砌筑→洞口铺砌→坡脚浇捣→砌护坡→养护→拆坝通水。

  (1)围堰(筑坝)。涵洞施工宜在枯水季节进行。施工前须在施工范围两端河道或泄道上筑坝阻水,坝顶比施工期间可能出现的最高水位至少要高出0.5?1m,以防淹没。

  (2)基槽开挖。涵管施工的基槽开挖一般采用无支撑梯形断面,以便于大型筑管的吊装。基槽的宽度取决于涵管的直径和埋设深度,基槽的底宽尺寸应该保证施工便利和安全。基槽开挖应逐层进行,应根据土质情况确定土臂坡度。

  (3)涵管基础。涵管基础的标高、厚度由打入槽底的木粧控制。涵管基础分管座、管基和垫层。垫层铺筑按基槽宽满铺。管基采用混凝土浇捣。浇捣前应立模,浇捣时可用平板振动器行夯。管基达到一定强度后方可排管。管座在管道排设后浇捣。

  (4)排管。涵管需用吊车下管。中小型涵管可采用外壁边线排管,大型涵管须用中心线)接缝处理。涵管接缝一般采用柔性接口,并设有预制钢筋混凝土套环。施工时在接缝内和外围用沥青麻丝填嵌密实,内口用水泥砂浆封嵌抹平,外口用预制钢筋混凝土套环箍住,套环侧面用水泥砂浆抹角。

  (6)拆模还土。还土应逐段层夯填,必须两侧同时进行,并注意保护涵管和腰箍。为防止涵管渗漏,涵管四周宜用黏土做15cm厚的防水层。涵洞周围填土均需用黏土或亚黏土回填。

  (7)洞口砌筑。端墙、锥形护坡和洞口铺砌都用浆砌块石砌筑,由于防水要求较高,应特别注意砌缝的砂浆饱满和表面勾缝。浆砌块石强度达到80%以上时可填土。浇捣压顶,然后拆坝通水。

  石砌拱涵经久耐用,可就地取材,但施工期限较长,石料的质量要求较高,常用块石与粗料石砌筑。在缺乏石料的地区可采用混凝土拱涵。拱涵的拱圈一般按无铰拱设计,采用浆砌块石、粗料石、C15及C20混凝土等材料。

  混凝土拱圈可就地灌筑或分块预制进行砌筑;也可以预制成沿涵洞长度分段的成品进行安装,以节约拱架。

  1.拱架制作与安装涵洞拱架可用小钢轨或木料制作,也有用黏土筑模(又叫土片拱胎)砌拱,但此法质量不易掌握。

  (1)钢拱架。利用废旧小钢轨冷弯或经过热处理在样台上弯制成型。涵洞孔径在3m以内的,用12?18kg型小钢轨,孔径3?6m的用18?32kg型轻便轨,其构造形式如图4.2.11(a)所示。

  (2)木拱架。通常采用5mm厚的木板锯成梳形弧板,双层叠合以铁钉或螺栓组成。其构造如图4.2.11(b)所示。

  (3)拱模与支撑。混凝土拱圈与浆砌块石拱圈在拱架上应满铺模板。如为粗凿定型石砌拱圈,可不满铺模板,仅在骑缝位置钉上70mm宽的板条,位置必须正确。在拱架下面的支撑,孔径小于2m的,用两排木柱;大于2m的,用三排木柱,如图4.2.11(c)所示。为了节约木料,在砌筑边墙时可预留孔洞,安放槛木承托拱架,如图4.2.11(d)所示,则槛木以下的木柱、拉撑等均可省去;但若跨度过大,槛木抗弯强度不够,中间应加设顶柱。

  拱架立好,经过检查无误,即可砌筑拱圈,原则上都是自两拱座起对称并进至拱顶刹尖。

  (1)小跨度石拱涵多采用块石砌筑,石料没有固定尺寸,应适当选择,稍加修凿,最好略具楔形,砌筑时要求对准灰缝、错缝等尺寸。

  (2)当拱圈为混凝土块砌体时,所用砂浆强度等级应按设计规定选用,灰缝宽度宜为2cm。在寒冷或严寒地区所用石料及混凝土块,应符合冻融试验指标。采用混凝土块砌拱圈时,砌块应提前制作,宜比封顶时间提前4个月。混凝土块拱圈时,也应在拱脚处开始砌筑,向拱顶方向进行。

  两端及上下游均需对称施工。在砌筑过程中,应随时观测拱架的变形,并做出详细记录,必要时按拱架变形情况调整砌筑程序。

  (3)当拱涵用混凝土预制拱圈安装时,成品达到设计强度的70%时才允许搬运、安装。安装前应检查成品及拱座(边墙)的尺寸。拱座与拱圈的接触面应在铺水泥砂浆前凿毛并冲刷干净。拱座与拱圈、拱圈与拱圈以及盖板与边墙的接触面,应浇水湿润,以不低于M10水泥砂浆(稠度宜小)铺设接触面或填塞接触缝。

  (4)就地灌筑的混凝土拱圈及端墙的施工,应铺好底模及堵头板;并标出拱圈中线。混凝土的灌筑应由拱脚向拱顶同时对称进行。要求全拱一次灌完,不能中途间歇;如因工程量大,一次难以完成全拱时,可按基础沉降缝分节进行,每节应1次连续灌完一决不可水平分段(因为拱圈受力是沿着拱轴线),也不宜按拱圈辐射方向分层(无模板控制,很难保证辐射方向)。砌筑拱圈可按涵洞的纵向分成和基础相同的段进行。段与段间同样应留30mm的沉降缝,以便形成拱顶至基底的横向断缝,并按规定铺设好防水层。拱圈端侧面应镶面并勾缝,拱座石不得有锐角,应采用五角石,它在起拱线mm,拱座石与拱圈石及拱座石与边墻御石之间的错缝不得小于100mm,灰缝不得超过20 mm。

  当拱圈中砂浆强度达到设计强度的70%时,即可拆除拱圈支架,但须待达到设计强度的100%后,方可填土。当拱圈支架未拆除,拱圈中砂浆强度达到设计强度的70%时,可进行拱顶填土,但应待拱圈中砂浆强度达到设计强度的100%后,方能拆除拱圈支架。

  为了不损伤木料使拱圈受力均勻,对同一排拱拱架,拆除时可自中央向两侧用手锤打出楔木,将支架平顺地降下,以便拱圈均匀地着力。

  拆除钢轨拱架时,当楔木已去除,拱架扔不降落,可采取反扣螺栓张拉拱架两端底部,消除水平力,促使下降。

  箱涵的施工方法与盖板涵类似,就地浇筑的箱涵与盖板涵的区别是:盖板涵的台身与盖板是分开浇筑的,台身还可以采用砌石圬工,成为筒支结构。而箱涵的上下顶板、底板与左右墙身是连续浇筑的,成为刚性结构。箱涵身的支架、模板可参照现浇混凝土拱涵和盖板涵的支架、模板制造安装。浇筑混凝土的注意事项与浇筑拱涵与盖板涵相同。装配式.拱涵、盖板涵和箱涵与装配式墩台相关的施工要求相同,因此,本章节不再赘述。

  涵洞和急流槽、端墙、翼墙、进出水口急流槽等,须在结构分段处设置沉降缝(但无圬工基础的圆管涵仅于交接处设置沉降缝,洞身范围不设),以防止由于受力不均、基础产生不均衡沉降而使结构物破坏。同时,沉降缝必须贯穿整个断面(包括基础),缝宽约20?30mm。涵身一般每隔4?6m设沉降缝一道,具体设置需视地基土的情况及路堤填土高度而定。

  凡地基土质发生变化,基础埋置深度不一,基础对地基的压力发生较大变化,基础填挖交界处,及采用填石抬高基础的涵洞,都应设置沉降缝。置于岩石地基上的涵洞可以不设沉降缝。斜交正做涵涧,沉降缝与涵洞中心线垂直;斜交斜做涵洞,沉降缝与路基中心线平行。但拱涵、管涵的沉降缝应与涵洞中心线垂直。沉降缝的填塞方法如下:

  (1)基础顶面以下,填嵌沥青木板或沥青砂板,也可以用黏土填入捣实,并在流水面边缘以1:3水泥砂浆填塞,深度约150mm。

  (2)在基础顶面以上,接缝外侧以热沥青浸制麻絮填塞,深度约5cm,内侧以1:3水泥砂浆填塞,深约150mm,中间空隙填以黏土。

  (3)各式有基础涵洞的基础顶面以上,均应顺沉降缝外侧周围设置黏土保护层,厚约200mm,顶宽约200mm。对于无圬工基础涵洞,保护层宜使用沥青混凝土或沥青胶砂,厚度100?200mm。

  此外,关于沉降缝的设置和填塞,一般涵洞标准图内均有详细构造及要求,可图要求施工。

  各式钢筋混凝土涵洞(不包括圆管涵)的涵身及端墙,在基础面以上凡被土掩填部分,均涂以热沥青两道,每道厚1.0?1.5mm,不另抹砂浆。混凝土及石砌涵洞(端、翼墙)被土掩埋部分,只需将圬工表面做平,没有凹人存水部位,可不设防水层。

  钢筋混凝土明涵可采用20mm厚的防水砂浆或40?60mm厚的防水混凝土。

  涵洞进出水口工程是指涵洞端墙、翼墙(包括八字墙、锥坡、平行廓墙)以外的部分,如沟底铺砲和其他进出水口处理工程。

  (1)平原地区的处理工程。涵洞出入口的沟床应整理顺直,与上、下排水系统(天沟、路基边沟、排水沟、取土坑等)的连接应圆顺、稳固,保证流水顺畅,避免损害路堤、村舍、农田、道路等。

  (2)山丘区的处理工程。在山丘区的涵洞底纵坡超过5%时,除进行上述处理外,还应对沟床进行干砌或浆砌片石防护,翼墙以外的沟床当坡度较大时,也应铺砌防护。防护长度、砌石宽度、厚度、形状等,应按设计图纸施工。如图纸漏列,应按合同规定向业主指定单位做出补充设计。

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